本實(shí)用新型涉及采樣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)北方地區(qū)每年春季都會(huì)發(fā)生大范圍沙塵時(shí)間，其對(duì)全球及區(qū)域氣候、人體健康和環(huán)境空氣質(zhì)量均有顯著影響。我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)一直對(duì)沙塵進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè)與研究。另外，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的大氣環(huán)境污染也隨之加重。近年來(lái)，我國(guó)京津冀地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)、珠三角地區(qū)、成渝地區(qū)霧霾頻發(fā)。由于國(guó)家對(duì)改善空氣質(zhì)量的迫切要求，大氣顆粒物的監(jiān)測(cè)與研究得到迅速發(fā)展。沙塵顆粒物和大氣污染顆粒物的監(jiān)測(cè)和研究都對(duì)大氣顆粒物采樣器的功能提出了更高的要求。大氣顆粒物采樣器通常用于捕獲環(huán)境大氣中的顆粒物，以便大氣顆粒物的多種分析，如水溶性組分、無(wú)機(jī)組分、有機(jī)組分、碳質(zhì)組分、生物組分、以及顆粒物形貌結(jié)構(gòu)等。

現(xiàn)有的采樣器采用單氣路形式，采樣功能單一，無(wú)法適應(yīng)大氣顆粒物多樣化分析提出的要求。若采用多套采樣器聯(lián)用，雖然能夠達(dá)到多種采樣需求，但是會(huì)增加儀器購(gòu)置成本，不方便攜帶，同時(shí)，多臺(tái)采樣器可能由于廠家不同、性能不一等，使得采樣結(jié)果不可避免存在誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多氣路的氣體采集。

本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下：

一種多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器，包括：

外殼，所述外殼具有一容納腔室，所述容納腔室包括至少兩個(gè)相互獨(dú)立的第一子腔室和第二子腔室；

多個(gè)進(jìn)氣導(dǎo)管；

設(shè)置在所述第一子腔室內(nèi)，用于收集待測(cè)氣體的采樣組件；

設(shè)置在所述第二子腔室內(nèi)的電池模塊；

設(shè)置在所述外殼上的傳感器組件及

設(shè)置在所述第一子腔室內(nèi)的主控模塊，其中：

所述外殼上開(kāi)設(shè)有多個(gè)與所述進(jìn)氣導(dǎo)管匹配且與所述第一子腔室連通的進(jìn)氣口，所述采樣組件包括多個(gè)流量控制模塊及真空泵，所述進(jìn)氣導(dǎo)管的進(jìn)氣端分別與每個(gè)進(jìn)氣口連接，每個(gè)采集管的出氣端與每個(gè)流量控制模塊的進(jìn)氣端連接，每個(gè)流量控制模塊的出氣端與所述真空泵的進(jìn)氣端連接；所述真空泵的出氣端與所述第二子腔室連通，所述外殼上開(kāi)設(shè)有與所述第二子腔室連通的出氣孔；

所述流量控制模塊包括依次連接的干燥過(guò)濾管、檢測(cè)氣體流速的流量計(jì)、控制氣體流速大小的流量控制器和用于穩(wěn)流的節(jié)流閥，所述主控模塊與所述流量控制器連接；

所述傳感器組件包括設(shè)置在所述外殼上的溫度濕度壓力傳感器、紫外強(qiáng)度照度傳感器和風(fēng)向風(fēng)速儀中的一個(gè)或多個(gè)，所述主控模塊與所述真空泵、傳感器組件電連接，以控制所述真空泵工作功率大小及所述傳感器組件生成的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，所述傳感器組件還包括與所述電池模塊連接的，用于檢測(cè)所述電池模塊電池容量、電壓和/或電池溫度的電池狀態(tài)傳感器。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在所述外殼上，與所述主控模塊連接，用于顯示所述激光探測(cè)組件和/或傳感器組件生成數(shù)據(jù)的顯示模塊。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在所述外殼上，與所述主控模塊連接，用于接收外部輸入的控制面板。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)置在所述外殼上，與所述主控模塊連接的數(shù)據(jù)輸出接口。

進(jìn)一步的，所述第一子腔室和第二子腔室通過(guò)隔熱隔板隔離。

進(jìn)一步的，所述真空泵外部包覆有隔熱材料。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣導(dǎo)管為4個(gè)。

進(jìn)一步的，所述電池模塊為可充電蓄電池。

本實(shí)用新型還提供了一種采樣系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)上述多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器，及與該多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器連接的氣體分析設(shè)備

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的氣體采樣器設(shè)置了多個(gè)獨(dú)立的氣路，并設(shè)置了與每條氣路對(duì)應(yīng)的流量控制模塊，可以獨(dú)立控制不同的氣路?？梢赃M(jìn)行多個(gè)平行氣體樣品的采集，以便進(jìn)行大氣顆粒物的多樣化分析，不必使用多套單獨(dú)的采樣設(shè)備。同時(shí)，電池模塊和采樣組件獨(dú)立設(shè)置在不同的子腔室中，使得在采樣過(guò)程中，可以利用采樣的氣體對(duì)電池模塊進(jìn)行散熱，延緩電池模塊的溫升，延長(zhǎng)設(shè)備的工作時(shí)間。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于野外觀測(cè)。

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器中的流量控制模塊的功能模塊示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器的外觀示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：101-外殼；1011-第一子腔室；1012-第二子腔室；1013-出氣孔；102-進(jìn)氣導(dǎo)管；103-采樣組件；1031-流量控制模塊；1032-真空泵；10311-干燥過(guò)濾管；10312-流量計(jì)；10313-流量控制器；10314-節(jié)流閥；104-電池模塊；105-傳感器組件；106-主控模塊；107-控制面板；108-顯示模塊。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。同時(shí)，在本實(shí)用新型的描述中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種多功能多氣路可調(diào)流量氣體采樣器，如圖1和圖2所示，包括外殼101、進(jìn)氣導(dǎo)管102、采樣組件103、電池模塊104、傳感器組件105及主控模塊106。

所述外殼101具有一容納腔室，所述容納腔室包括至少兩個(gè)相互獨(dú)立的第一子腔室1011和第二子腔室1012。外殼101可以具有一可拆卸的背板，方便進(jìn)行內(nèi)部組件的安裝，之所以形成至少兩個(gè)相互獨(dú)立的兩個(gè)子腔室是為了將電池模塊104和其他組件獨(dú)立安置。當(dāng)然也可以形成更多的獨(dú)立的子腔室。各個(gè)子腔室之間通過(guò)隔板相互隔離，并在扣合上背板后，各個(gè)子腔室呈相互獨(dú)立的狀態(tài)。

采樣組件103、主控模塊106可以設(shè)置在第一子腔室1011中，電池模塊104可以設(shè)置在第二子腔室1012中。采樣組件103包括多個(gè)流量控制模塊1031及真空泵1032。由于真空泵1032在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，在氣體采樣器內(nèi)部形成一熱源，對(duì)采集到的氣體的溫度可能造成影響。為了避免真空泵1032對(duì)其他管路和組件的影響，可以單獨(dú)設(shè)置一第三子腔室，將真空泵1032固定在該第三子腔室中。并使用隔熱板來(lái)分隔不同的子腔室，使得真空泵1032產(chǎn)生的熱量不會(huì)對(duì)其他組件造成影響。當(dāng)然也可以直接使用隔熱采樣將真空泵1032包覆起來(lái)，避免真空泵1032工作生成的熱量影響其他管路和組件。具體設(shè)置情況可以根據(jù)實(shí)際需要確定。

進(jìn)氣導(dǎo)管102的數(shù)量與需要設(shè)置的氣路的數(shù)量匹配。例如可以根據(jù)需要設(shè)置四路氣路，進(jìn)氣導(dǎo)管102的數(shù)量就相應(yīng)的為四個(gè)。外殼101上可以設(shè)置相匹配的進(jìn)氣口，進(jìn)氣導(dǎo)管102的進(jìn)氣端與進(jìn)氣口連接，作為氣體進(jìn)入該氣體采樣器的通路。進(jìn)氣導(dǎo)管102可以采用軟質(zhì)膠管或其他材料，方便彎折并可以保證氣密性。

如圖3所示，采樣組件103設(shè)置在所述第一子腔室1011內(nèi)，通過(guò)真空泵1032運(yùn)轉(zhuǎn)生成的吸力將外部空氣經(jīng)進(jìn)氣導(dǎo)管102吸入。采樣組件103包括的流量控制模塊1031主要包含依次連接的干燥過(guò)濾管10311、檢測(cè)氣體流速的流量計(jì)10312、控制氣體流速大小的流量控制器10313和用于穩(wěn)流的節(jié)流閥10314。流量控制模塊1031的數(shù)量與進(jìn)氣導(dǎo)管102的數(shù)量是相同的，每一條進(jìn)氣導(dǎo)管102連接一個(gè)流量控制模塊1031，使得每個(gè)流量控制模塊1031可以單獨(dú)的控制每一條進(jìn)氣導(dǎo)管102的進(jìn)氣。干燥過(guò)濾管10311可以吸收氣體中的水分并過(guò)濾雜質(zhì)，避免水分和雜質(zhì)對(duì)其他組件造成損害。流量計(jì)10312、流量控制器10313及節(jié)流閥10314均可采用現(xiàn)有技術(shù)中的組件。

電池模塊104設(shè)置在所述第二子腔室1012內(nèi)，所述真空泵1032的出氣端與所述第二子腔室1012連通，所述外殼101上開(kāi)設(shè)有與所述第二子腔室1012連通的出氣孔1013。真空泵1032吸入的氣體經(jīng)過(guò)進(jìn)氣導(dǎo)管102、流量控制模塊1031后通過(guò)真空泵1032的出氣端流入第二子腔室1012，并最終通過(guò)外殼101上的出氣孔1013進(jìn)入到外部環(huán)境。這樣在該氣體采樣器工作的過(guò)程中，采集到的氣體會(huì)持續(xù)的流經(jīng)第二子腔室1012，使得這些流動(dòng)的氣體可以將電池模塊104工作時(shí)的熱量帶走，降低電池模塊104的工作溫度，使電池模塊104的溫升更慢，可以工作更長(zhǎng)的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)良好的通風(fēng)散熱效果，保證該氣體采樣器的正常工作。

所述傳感器組件105包括設(shè)置在所述外殼101上的溫度濕度壓力傳感器、紫外強(qiáng)度照度傳感器和風(fēng)向風(fēng)速儀中的一個(gè)或多個(gè)。在進(jìn)行氣體采樣的過(guò)程中，環(huán)境因素對(duì)采集到的氣體會(huì)有一定影響，如不同溫度、濕度、氣壓下的氣體可能具有不同的檢測(cè)結(jié)果。通過(guò)設(shè)置傳感器組件105，可以檢測(cè)環(huán)境的溫度、空氣濕度、大氣壓力、紫外線強(qiáng)度、光照照度、風(fēng)向、風(fēng)速等多個(gè)環(huán)境參數(shù)，可以了解采集到的氣體所處的環(huán)境。

主控模塊106設(shè)置在所述第一子腔室1011內(nèi)，主控模塊106與流量控制模塊1031、真空泵1032及傳感器組件105連接，可以通過(guò)控制流量控制模塊1031中的流量控制器10313來(lái)控制對(duì)應(yīng)氣路的開(kāi)通、關(guān)閉或控制氣體流量的大小。同時(shí)可以控制真空泵1032的開(kāi)關(guān)和功率大小，還可以接收傳感器組件105檢測(cè)到的各種環(huán)境參數(shù)。

所述傳感器組件105還包括與所述電池模塊104連接的，用于檢測(cè)所述電池模塊104電池容量、電壓和/或電池溫度的電池狀態(tài)傳感器。通過(guò)電池狀態(tài)傳感器可以檢測(cè)電池模塊104的電量、電壓、溫度等參數(shù)，可以及時(shí)了解電池的工作狀態(tài)。

此外，該氣體采樣器還可以包括設(shè)置在所述外殼101上，與所述主控模塊106連接，用于顯示所述傳感器組件105生成的數(shù)據(jù)或流量控制模塊1031檢測(cè)到的氣體流量數(shù)據(jù)的顯示模塊108。通過(guò)顯示模塊108可以將各種數(shù)據(jù)展示給操作人員，以便及時(shí)了解設(shè)備的工作狀態(tài)。

此外，該氣體采樣器還可以包括設(shè)置在所述外殼101上，與所述主控模塊106連接，用于接收外部輸入指令的控制面板107。通過(guò)控制面板107可以輸入各種操作指令，包括但不限于真空泵1032的功率、氣體流量的大小等等?？刂泼姘?07可以是物理按鍵，也可以和顯示模塊108集成為一觸摸顯示屏。

該氣體采樣器還可以包括設(shè)置在所述外殼101上，與所述主控模塊106連接的數(shù)據(jù)輸出接口。通過(guò)數(shù)據(jù)輸出接口可以將主控模塊106采集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。

如圖4所示，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種氣體采樣器，與前述實(shí)施方式不同的是，真空泵1032可以與電池模塊104設(shè)置在同一子腔室內(nèi)，使得流經(jīng)真空泵1032的空氣可以實(shí)現(xiàn)第二子腔室1012內(nèi)空氣的流動(dòng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)真空泵1032和電池模塊104的降溫。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的氣體采樣器設(shè)置了多個(gè)獨(dú)立的氣路，并設(shè)置了與每條氣路對(duì)應(yīng)的流量控制模塊1031，可以獨(dú)立控制不同的氣路?？梢赃M(jìn)行多個(gè)平行氣體樣品的采集，以便進(jìn)行大氣顆粒物的多樣化分析，不必使用多套單獨(dú)的采樣設(shè)備。同時(shí)，電池模塊104和采樣組件103獨(dú)立設(shè)置在不同的子腔室中，使得在采樣過(guò)程中，可以利用采樣的氣體對(duì)電池模塊104進(jìn)行散熱，延緩電池模塊104的溫升，延長(zhǎng)設(shè)備的工作時(shí)間。設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于野外觀測(cè)。

另外，在本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個(gè)獨(dú)立的部分，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成形成一個(gè)獨(dú)立的部分。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。